SFC裝置在燃機啟動過程中的Simulink可視化仿真.pdf

1、燃氣輪機組啟動是指燃氣輪機組從靜止（盤車）狀態(tài)至機組到達一定轉速的過程。西門子9F型400MW級重型燃氣輪機的啟動是通過把發(fā)電機作交流同步電動機使用，用一套靜止變頻裝置（簡稱SFC）作為啟動裝置，SFC將頻率可控的交流電注入到發(fā)電機的定子，使同步發(fā)電機以同步電動機（頻率可控,轉速可控）的方式轉動，并且拖動燃氣輪機啟動，注入到發(fā)電機定子上的是由SFC變頻后的交流電，使得發(fā)電機以預設的速率在啟動過程中加速上升。機組配套的勵磁裝置在啟動過程中

2、給發(fā)電機的轉子施加一定的勵磁電流，勵磁電流建立的磁場與靜止變頻裝置產生的磁場共同作用，并SFC決定勵磁裝置如何運行。
　　變頻裝置SFC由變壓器、DC電抗器、整流器、逆變器組成，整流器的功能是把固有頻率的交流電通過脈沖橋式三相可控硅整流橋轉換成直流電壓。逆變器的功能則是把直流電壓通過同樣型式的整流橋轉換成頻率幅值可控的交流電壓，再將其注入到發(fā)電機的定子，讓發(fā)電機以電動機的形式轉動，并加速至額定轉速。
　　在燃機機組的啟動過程

3、中SFC裝置會產生大量的諧波，而諧振發(fā)生的原因就是發(fā)電系統(tǒng)內的電氣設備形成了若干次諧波的諧振電路。諧振使電動機的轉矩產生周期性律動，當速度小于正常轉速時，會發(fā)生機械共振。另外，發(fā)電機的出口電壓互感器也容易出現(xiàn)保險熔斷、PT燒毀的情況，嚴重時會導致發(fā)電機的啟停機保護裝置動作，觸發(fā)機組跳閘故障。目前，上海市燃氣電廠數(shù)量較少，大部分廠內運行人員都是從燃煤電廠轉換過來，由于SFC裝置的特殊性，在燃煤電廠中不存在，因此對于很多燃氣電廠的運行人員來

4、說比較陌生。
　　運用Matlab軟件中的Simulink系統(tǒng)參照SFC裝置的內部組成，搭建了一個還原度較高的模擬電路，輸入實際設備參數(shù)，輸出相應的整流、逆變電壓及電流，并能進行諧波分析，完成SFC裝置在燃機啟動過程中的可視化的仿真。雖然廠家提供的SFC裝置本身是封閉式結構，通過這套電氣仿真模型，可以給燃氣電廠的運行人員非常直觀、完整地展示SFC裝置的工作原理和實際運行情況，對SFC裝置拖動燃機啟動具有相當良好的指導意義，同時還能